自动换盘装置的制作方法

1.本实用新型涉及填充线收卷设备技术领域，尤其涉及一种自动换盘装置。


背景技术：

2.在线缆类产品中，填充线是光缆常用材料之一，通常会在成缆前道工序缆芯绞合过程中加入填充线来保证绞合缆芯的圆整度。
3.在填充线的收卷过程中，其放线、收线速度较高，高速的放线、收线速度导致收线作业且有一定的危险系数。通常情况下，需要停机进行换盘作业，换盘作业完成后再开机，由此影响生产效率，同时作业人员劳动强度大。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种自动换盘装置，用以解决现有的收卷设备需要通过人工进行换盘作业，导致生产效率低、作业人员劳动强度大的问题。
5.本实用新型提供一种自动换盘装置，包括：行走装置、绕线轮组件、切断组件、线盘组件以及支架；
6.所述行走装置设于所述支架的顶端，所述绕线轮组件设于所述行走装置的端部，所述行走装置能够沿第一方向和第二方向运动，所述第一方向和所述第二方向相互垂直，所述第一方向与所述支架的长度方向一致；
7.所述线盘组件包括两个收线盘，所述两个收线盘间隔设于所述支架的底端；所述绕线轮组件用于将填充线牵引至所述两个收线盘中的一者上；
8.所述切断组件设于所述两个收线盘之间，所述切断组件包括刀片、两个绕制板和驱动件，所述两个绕制板与所述两个收线盘一一对应布设，所述刀片设于所述两个绕制板之间；所述驱动件能够驱动所述刀片朝向所述两个绕制板之间的区域转动，以切断所述填充线。
9.根据本实用新型提供的一种自动换盘装置，所述刀片包括依次连接的两个直线段；
10.所述两个直线段的夹角大于等于90度，所述两个直线段的连接处形成有容纳槽，在所述刀片朝向所述两个绕制板之间的区域转动的过程中，所述填充线的部分区段位于所述容纳槽中。
11.根据本实用新型提供的一种自动换盘装置，所述绕制板背离所述支架的一端设有凹槽，缠绕于一个所述收线盘上的所述填充线的自由端能够依次经过一个所述绕制板的凹槽以及另一个所述绕制板的凹槽后，缠绕于与另一个所述绕制板对应的另一个所述收线盘上。
12.根据本实用新型提供的一种自动换盘装置，所述自动换盘装置还包括防护罩；
13.所述防护罩呈弧状，所述防护罩设于所述收线盘的周向，且所述绕制板设于所述防护罩的端部。
14.根据本实用新型提供的一种自动换盘装置，所述绕线轮组件包括主绕线轮、第一绕线轮和第二绕线轮；所述第一绕线轮和所述第二绕线轮间隔布设，所述主绕线轮设于所述第一绕线轮和所述第二绕线轮的顶端；
15.所述主绕线轮和所述第一绕线轮同步转动或所述主绕线轮和所述第二绕线轮同步转动，以将所述填充线牵引至所述两个收线盘中的一者上。
16.根据本实用新型提供的一种自动换盘装置，所述自动换盘装置还包括两个防护板，所述两个防护板设于所述支架相对的两端。
17.根据本实用新型提供的一种自动换盘装置，所述防护板设有镂空孔。
18.根据本实用新型提供的一种自动换盘装置，所述防护板的顶端设有观测窗口。
19.根据本实用新型提供的一种自动换盘装置，所述自动换盘装置还包括防护门；
20.所述防护门活动设于所述防护板背离所述支架的一端。
21.根据本实用新型提供的一种自动换盘装置，所述自动换盘装置还包括控制器；
22.所述控制器与所述行走装置、所述切断组件以及所述线盘组件连接，用以控制所述两个收线盘的收线作业以及换盘作业。
23.本实用新型提供的自动换盘装置，通过行走装置沿第二方向的往复运动，绕线轮组件的旋转运动以及线盘组件的旋转运动实现收线盘的收线作业；通过行走装置沿第一方向的运动，填充线由一个收线盘依次经过两个绕制板缠绕于另一个收线盘的情况下，驱动件驱动刀片在竖直面内朝向填充线方向转动，在刀片转动的过程中刀片切断填充线，填充线由一个收线盘完全切换至另一个收线盘上，实现自动换盘，无需停机后人工换盘，有利于提升生产效率。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本实用新型提供的自动换盘装置的结构示意图之一；
26.图2是本实用新型提供的自动换盘装置的结构示意图之二；
27.图3是本实用新型提供的自动换盘装置的局部示意图；
28.附图标记：1：支架；2：行走装置；3：绕线轮组件；301：主绕线轮；302：第一绕线轮；303：第二绕线轮；4：切断组件；401：刀片；402：第一绕制板；5：第一收线盘；6：第二收线盘；7：防护罩；8：防护板；9：防护门。
具体实施方式
29.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.下面结合图1至图3描述本实用新型实施例的自动换盘装置。
32.如图1、图2和图3所示，本实用新型实施例提供的自动换盘装置，包括：行走装置2、绕线轮组件3、切断组件4、线盘组件以及支架1；行走装置2设于支架1的顶端，绕线轮组件3设于行走装置2的端部，行走装置2能够沿第一方向和第二方向运动，第一方向和所述第二方向相互垂直，第一方向与支架1的长度方向一致；线盘组件包括两个收线盘，两个收线盘间隔设于支架1的底端；绕线轮组件3用于将填充线牵引至两个收线盘中的一者上；切断组件4设于两个收线盘之间，切断组件4包括刀片401、两个绕制板和驱动件，两个绕制板与两个收线盘一一对应布设，刀片401设于两个绕制板之间；驱动件能够驱动刀片401朝向两个绕制板之间的区域转动，以切断填充线。
33.具体地，支架1可以为方形支架，支架1的结构不做具体限制，支架1用于安装行走装置2、切断组件4以及线盘组件等部件。支架1的顶端设有长条状的开口，行走装置2安装于开口处，行走装置2包括第一行走机构和第二行走机构，第一行走机构与支架1滑动连接，第一行走机构能够沿第一方向移动，第一方向与支架1的长度方向一致；第二行走机构与第一行走机构连接，第二行走机构能够沿第二方向移动，第二方向与第一方向相互垂直，且第一方向和第二方向均位于水平面内。
34.线盘组件包括两个收线盘，定义两个收线盘分别为第一收线盘5和第二收线盘6，第一收线盘5和第二收线盘6安装于支架1的底端，第一收线盘5和第二收线盘6沿支架1的长度方向间隔设置，第一收线盘5的轴线和第二收线盘6的轴线平行。第一收线盘5通过第一电机驱动其旋转，第二收线盘6通过第二电机驱动其旋转。第一收线盘5和第二收线盘6的旋转方向相反，例如第一收线盘5沿逆时针方向旋转，第二收线盘6沿顺时针方向旋转。
35.绕线轮组件3安装于第二行走机构背离支架1的一端，绕线轮组件3包括多个绕线轮，例如第二行走机构的端部设有安装板，安装板上设有多个芯轴，多个绕线轮与多个芯轴一一转动连接。第一行走机构沿第一方向运动，带动第二行走机构和绕线轮组件3移动至第一收线盘5处或第二收线盘6的相应位置处。第二行走机构带动绕线轮组件3沿着第二方向往复移动以将填充线均匀绕制在第一收线盘5或者第二收线盘6上。可以理解的是，第一行走机构移动至第一收线盘5的相应位置处，通过第二行走机构沿第二方向的往复运动、绕线轮组件3的旋转运动以及第一收线盘5的旋转运动，实现第一收线盘5的收线作业；第一行走机构移动至第二收线盘6的相应位置处，通过第二行走机构沿第二方向的往复运动、绕线轮组件3的旋转运动以及第二收线盘6的旋转运动，实现第二收线盘6的收线作业。本实用新型中的填充线主要指应用于光缆中的填充线，填充线是光缆缆芯绞合工序中重要的材料之一，主要用于提升光缆的圆整度，填充线的直径范围在1~4mm，填充线多采用聚丙烯材料制作，由于粉体填充料量较高，故其断裂伸长率相对较低，易被切断。
36.切断组件4包括刀片401、绕制板和驱动件，定义两个绕制板分别为第一绕制板402和第二绕制板，第一绕制板402和第二绕制板沿水平方向间隔设于第一收线盘5和第二收线
盘6之间，第一绕制板402靠近第一收线盘5，第二绕制板靠近第二收线盘6，刀片401位于第一绕制板402和第二绕制板的上部，且刀片401所在的竖直面位于第一绕制板402和第二绕制板之间的区域内，第一绕制板402和第二绕制板之间的区域形成切割区域。驱动件安装于支架1上，驱动件的驱动端与刀片401连接，驱动件能够驱动刀片401朝向切割区域转动，在驱动件驱动刀片401朝向切割区域转动的过程中，填充线的部分区段位于两个绕制板和刀片401之间，定义此区段为填充线待切割区段。在刀片401沿竖直方向下压的过程中，刀片401与填充线待切割区段的待切割部位接触，随着刀片401的不断下压，刀片401能够将填充线切断。以下对换盘过程进行详细说明。
37.第一行走机构移动至第一收线盘5的相应位置处，通过第二行走机构沿第二方向的往复运动、绕线轮组件3的旋转运动以及第一收线盘5的旋转运动，完成填充线在第一收线盘5上的收线作业。换盘时，第一行走机构移动至第二收线盘6的相应位置处，绕线轮组件3将填充线牵引至第二收线盘6处，缠绕于第一收线盘5上的填充线的自由端从两个绕制板经过后缠绕于空载的第二收线盘6上，随着绕线轮组件3和第二收线盘6的旋转，填充线开始在第二收线盘6缠绕，同时驱动件驱动刀片401朝向切割区域转动，填充线待切割区段的待切割部位与刀片401相抵接，填充线待切割区段的两端分别与两个绕制板的顶面相抵接，刀片401沿竖直方向向下对填充线施加压力，在刀片401逐渐下压的过程中，刀片401切断填充线，由此填充线由第一收线盘5完全切换至第二收线盘6上，实现自动换盘作业。再通过第二行走机构沿第二方向的往复运动、绕线轮组件3的旋转运动以及第二收线盘6的旋转运动，完成填充线在第二收线盘6上的收线作业。可以理解的是刀片401切断填充线后，驱动件驱动刀片401回复至原始位置。
38.在本实用新型实施例中，通过行走装置2沿第二方向的往复运动，绕线轮组件3的旋转运动以及线盘组件的旋转运动实现收线盘的收线作业；通过行走装置2沿第一方向的运动，填充线由一个收线盘依次经过两个绕制板缠绕于另一个收线盘的情况下，驱动件驱动刀片401在竖直面内朝向填充线方向转动，在刀片401转动的过程中刀片401切断填充线，填充线由一个收线盘完全切换至另一个收线盘上，实现自动换盘，无需停机后人工换盘，有利于提升生产效率。
39.如图3所示，在可选的实施例中，刀片401包括依次连接的两个直线段；两个直线段的夹角大于等于90度，两个直线段的连接处形成有容纳槽，在刀片401朝向两个绕制板之间的区域转动的过程中，填充线的部分区段位于容纳槽中。
40.具体地，刀片401包括依次连接的两个直线段，定义两个直线段分别为第一直线段和第二直线段，驱动件和第一直线段的一端连接，第一直线段的另一端与第二直线段连接，第一直线段和第二直线段的相对面之间形成有夹角，夹角大于等于90度且小于180度，夹角的具体角度根据实际需求设置。
41.第一直线段和第二直线段的连接部位凹陷形成有容纳槽，容纳槽的尺寸根据实际需求设置，在填充线由一个收线盘处经过两个绕制板的顶面缠绕于另一个收线盘的过程中，驱动件驱动刀片401朝向切割区域转动，刀片401在转动的过程中，填充线待切割区段的待切割部位位于容纳槽中，随着刀片401继续下压，刀片401将填充线切断。在刀片401切割填充线的过程中，填充线待切割区段的待切割部位始终位于容纳槽中，可以有限避免在切割的过程中，填充线沿着刀片401的切割面滑动，影响切割效率。
42.在本实用新型实施例中，刀片401包括依次连接的两个直线段，两个直线段的连接部位形成有容纳槽，在刀片401朝向填充线转动的过程中，填充线待切割区段的待切割部位始终位于容纳槽中，有利于保障刀片401顺利切断填充线。
43.如图3所示，在可选的实施例中，绕制板背离支架1的一端设有凹槽，缠绕于一个收线盘上的填充线的自由端能够依次经过一个绕制板的凹槽以及另一个绕制板的凹槽后，缠绕于与另一个绕制板对应的另一个收线盘上。
44.具体地，绕制板呈弧状，第一绕制板402的弧度方向朝向第一收线盘5，第二绕制板的弧度方向朝向第二收线盘6。绕制板背离支架1的一侧设有凹槽，两个绕制板均设有凹槽。
45.在第一收线盘5完成收线作业后，行走装置2带动绕线轮组件3沿第一方向朝向第二收线盘6移动，填充线的自由端依次经过第一绕制板402的凹槽和第二绕制板的凹槽后缠绕于第二收线盘6上。定义收线盘靠近支架1的一端为收线盘的第一端，收线盘远离支架1的一端为收线盘的第二端，在填充线初始缠绕于第二收线盘6时，行走装置2带动绕线轮组件3沿着第二方向朝向第二收线盘6的第二端移动的过程中，驱动件驱动刀片401朝向切割区域转动，填充线待切割区段的两端分别位于相应的两个凹槽中，随着刀片401转动，刀片401在填充线待切割区段的待切割部位切断填充线。
46.填充线待切割区段的待切割部位位于填充线待切割区段的中间部位，在刀片401进行切割的过程中，两个凹槽对填充线待切割区段的两端起到限位作用，保障刀片401顺利切断填充线。
47.在本实用新型实施例中，两个凹槽对填充线待切割区段的两端起到限位作用，切割过程中，填充线待切割区段的待切割部位与刀片401相抵接，填充线待切割区段的两端分别与两个凹槽的槽壁相抵接，有利于刀片401顺利切断填充线。
48.如图1、图2和图3所示，在可选的实施例中，自动换盘装置还包括防护罩7；防护罩7呈弧状，防护罩7设于收线盘的周向，且绕制板设于防护罩7的端部。
49.具体地，防护罩7呈弧状，防护罩7包括弧板以及与弧板的一侧连接的侧板，侧板与支架1连接，弧板的两端所形成的圆心角的角度根据实际需求设置。绕制板与弧板的端部连接，绕制板可以与弧板一体成型。防护罩7的数量为两个，两个防护罩7与两个收线盘一一对应布设。
50.在填充线由第一收线盘5切换至第二收线盘6的过程中，刀片401切断填充线待切割区段的待切割部位后，待切割部位形成缠绕于第一收线盘5的填充线末端和缠绕于第二收线盘6的填充线首端。缠绕于第一收线盘5的填充线末端在回弹力的作用下晃动，由于防护罩7的阻挡，填充线末端位于防护罩7所围成的防护区域内，能够有限避免填充线末端伤及作业人员。同理缠绕于第二收线盘6的填充线首端在回弹力的作用下晃动，由于防护罩7的阻挡，填充线首端位于防护罩7所围成的防护区域内，能够有限避免填充线首端伤及作业人员。
51.在本实用新型实施例中，防护罩7呈弧状，防护罩7设于收线盘的周向，绕制板位于防护罩7的端部，刀片401切断填充线后，防护罩7能够有效避免填充线被切断部位朝向外侧窜动，保障自动换盘装置使用的安全性。
52.如图1和图2所示，在可选的实施例中，绕线轮组件3包括主绕线轮301、第一绕线轮302和第二绕线轮303；第一绕线轮302和第二绕线轮303间隔布设，主绕线轮301设于第一绕
线轮302和第二绕线轮303的顶端；主绕线轮301和第一绕线轮302同步转动或主绕线轮301和第二绕线轮303同步转动，以将填充线牵引至两个收线盘中的一者上。
53.具体地，第一绕线轮302和第二绕线轮303沿水平方向间隔设置，主绕线轮301位于第一绕线轮302和第二绕线轮303的上方，主绕线轮301的轴线、第一绕线轮302的轴线和第二绕线轮303的轴线相互平行。填充线能够依次经过主绕线轮301和第一绕线轮302后缠绕于第一收线盘5上，填充线也能够依次经过主绕线轮301和第二绕线轮303后缠绕于第二收线盘6上。
54.以下对收线作业和换盘作业进行说明。填充线经过主绕线轮301和第一绕线轮302后缠绕于第一收线盘5上，第二行走机构带动主绕线轮301和第一绕线轮302沿着第二方向往复运动，第一收线盘5绕自身轴线进行旋转运动，通过主绕线轮301和第一绕线轮302沿第二方向的往复运动、主绕线轮301和第一绕线轮302绕其自身的旋转运动以及第一收线盘5的旋转运动，完成填充线在第一收线盘5上的收线作业。
55.填充线在第一收线盘5上完成收线作业后，第一行走机构带动主绕线轮301和第一绕线轮302沿第一方向移动至第二收线盘6处，在第一行走机构由第一收线盘5移动至第二收线盘6的过程中，填充线依次经过第一绕制板402处的凹槽和第二绕制板处的凹槽后缠绕于第二收线盘6上，此时第一收线盘5和第二收线盘6均处于旋转状态，填充线待切割区段处于张紧状态。填充线在第一收线盘5上完成收线作业后，首先第二行走机构带动绕线轮组件3沿第二方向朝向靠近绕制板的方向运动，直至填充线接近绕制板，此时第一行走机构带动主绕线轮301和第一绕线轮302沿第一方向朝向第二收线盘6运动，通过第一行走机构和第二行走机构的协同作用，填充线经过第一绕制板402处的凹槽和第二绕制板处的凹槽后缠绕于第二收线盘6上。在刀片401切断填充线待切割区段的待切割部位后，第一行走机构带动绕线轮组件3沿第一方向朝向第一收线盘5一侧移动一定的距离，起初填充线位于第一绕线轮302和第二绕线轮303之间的区域且填充线与第一绕线轮302贴合，在移动的过程中，填充线逐渐与第一绕线轮302分离，且最终与第二绕线轮303贴合，此时填充线由第一绕线轮302切换至第二绕线轮303处，填充线由张紧状态转换为松紧适宜状态，第一收线盘5停止转动。第二行走机构带动主绕线轮301和第二绕线轮303沿着第二方向往复运动，通过主绕线轮301和第二绕线轮303沿第二方向的往复运动、主绕线轮301和第二绕线轮303绕其自身的旋转运动以及第二收线盘6的旋转运动，完成填充线在第二收线盘6上的收线作业。
56.在本实用新型实施例中，第一绕线轮302和第二绕线轮303沿水平方向间隔设置，主绕线轮301位于第一绕线轮302和第二绕线轮303的上方，填充线能够经过主绕线轮301和第一绕线轮302后缠绕于第一收线盘5上，填充线也能够经过主绕线轮301和第二绕线轮303后缠绕于第二收线盘6上，结构简单，且能够便捷地实现换盘作业。
57.如图1和图2所示，在可选的实施例中，自动换盘装置还包括两个防护板8，两个防护板8设于支架1相对的两端。
58.具体地，防护板8的长度尺寸和高度尺寸根据实际需求设置，沿支架1的长度方向支架1的两端各安装有一个防护板8，防护板8可以由多根沿横向方向间隔布设的钢丝以及多根沿竖向方向间隔布设的钢丝拼接组成，防护板8也可以由钢板制作而成，防护板8的结构不做具体限制。防护板8可以有限避免作业人员靠近运动中的线盘组件、行走装置2或绕线轮组件3等，保障作业人员的安全，提升自动换盘装置的使用安全性。
59.在本实用新型实施例中，支架1相对的两端设有防护板8，有利于保障作业人员的安全，提升自动换盘装置的使用安全性。
60.如图1和图2所示，在可选的实施例中，防护板8设有镂空孔。
61.具体地，防护板8设有多个镂空孔，镂空孔的形状可以为圆形、椭圆形、波浪形、方形或者矩形等形状。多个镂空孔有利于减轻防护板8的重量，有利于自动换盘装置的轻量化。
62.如图1和图2所示，在可选的实施例中，防护板8的顶端设有观测窗口。
63.具体地，防护板8的顶端开设有开口，开口可以为长方形，长方形开口构成观测窗口。作业人员站立于防护板8的外侧，通过观测窗口可以查看各运动部件是否处于正常运动状态，即便于作业人员查看自动换盘装置的作业情况，又有利于保障作业人员的安全。
64.如图2所示，在可选的实施例中，自动换盘装置还包括防护门9；防护门9活动设于防护板8背离支架1的一端。
65.具体地，防护门9可以为单开门，也可以为双开门，例如防护门9包括两个防护门板，防护门板的一端与防护板8远离支架1的一端铰接。防护门板可以通过机械驱动或者感应驱动，实现其旋转。在两个防护门板处于关闭状态下，线盘组件、行走装置2以及绕线轮组件3等部件位于支架1、两个防护板8以及两个防护门板所围成的区域内。
66.线盘组件、行走装置2以及绕线轮组件3在运动的过程中，防护板8和防护门9可以有效避免作业人员接触到运动中的线盘组件、行走装置2或绕线轮组件3等，保障作业人员的安全，提升自动换盘装置的使用安全性。
67.第一收线盘5和第二收线盘6完成收线作业后，各个部件停止运动，此时两个防护门板打开，作业人员可以将第一收线盘5和第二收线盘6从支架1上取下，再安装两个空载的收线盘进行下一循环作业。
68.在本实用新型实施例中，防护门9活动安装于防护板8的一端，在防护门9处于关闭状态下，运动部件开始运动，有利于提升自动换盘装置的使用安全性。
69.在可选的实施例中，自动换盘装置还包括控制器；控制器与行走装置2、切断组件4以及线盘组件连接，用以控制两个收线盘的收线作业以及换盘作业。
70.具体地，行走装置2与控制器连接，通过控制器可以控制行走装置2沿第一方向运动或者沿第二方向往复运动，以实现填充线的切换及填充线在第一收线盘5或第一收线盘5上的均匀绕制。切断组件4与控制器连接，在填充线由第一绕线盘向第二绕线盘切换的过程中，控制器控制驱动件驱动刀片401转动以切断填充线，完成切断作业后，控制器控制驱动件驱动刀片401返回至初始位置。线盘组件与控制器连接，控制器控制第一收线盘5旋转或者第二收线盘6旋转，以实现填充线在第一收线盘5上的缠绕或者第二收线盘6上的缠绕。
71.控制器与人机交互界面连接，人机交互界面可以为触摸屏，通过人机交互界面便于作业人员输入作业指令，控制器接收作业指令后控制各个运动部件进行相应的运动，实现收线作业和换盘作业，有利于自动换盘装置的智能化运行。
72.在本实用新型实施例中，行走装置2、切断组件4、以及线盘组件均与控制器连接，有利于自动换盘装置的智能化运行。
73.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：
其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。